[发明专利]一种二维纳米结构电解液添加剂、制备方法及应用

权利要求书

1.一种二维纳米结构电解液添加剂，其特征在于，该二维纳米结构电解液添加剂为二维结构有机或无机纳米片，所述二维结构有机或无机纳米片包括二维纳米结构材料，所述二维纳米结构材料为氮化硼纳米片、氧化石墨烯、过渡金属硫化物纳米片、二维金属有机骨架材料、二维共价有机骨架材料中的一种或多种，所述二维结构有机或无机纳米片的厚度不大于10纳米，当其在电解液中形成均匀的胶体时，其可机械压制电解液枝晶的生长、增强电极/电解质的界面稳定性。

2.根据权利要求1所述的一种二维纳米结构电解液添加剂，其特征在于，所述二维纳米结构电解液添加剂可在非水碱金属电池电解液中形成均匀胶体。

3.一种如权利要求1-2任意一项所述的一种二维纳米结构电解液添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采用球磨、超声分散或者化学方法将有机或无机块状材料剥离成厚度小于10纳米的二维纳米片；

（2）将所述二维纳米片加入去离子水中分散均匀，得到二维纳米片分散液，并将所述二维纳米片分散液冷冻干燥后，得到二维纳米结构电解液添加剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述球磨的时间为10h～20h；所述超声分散的时间为1h～10h；超声分散所用的分散剂为水、乙醇、异丙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，在所述二维纳米片分散液冷冻干燥前，还需对二维纳米片分散液进行真空抽滤。

6.一种非水碱金属电池电解液，其特征在于，所述电解液包括电解质盐、非水有机溶剂、权利要求1所述的二维纳米结构电解液添加剂，所述二维纳米结构电解液添加剂在电解液中形成均匀的胶体，所述二维纳米结构电解液添加剂可机械压制电解液枝晶的生长、增强电极/电解质的界面稳定性。

7.根据权利要求6所述的一种非水碱金属电池电解液，其特征在于，所述二维纳米结构电解液添加剂在非水碱金属电池电解液中的质量分数为0.05%～10%。

8.根据权利要求6所述的一种非水碱金属电池电解液，其特征在于，所述电解质盐为LiTFSI、LiFSI、LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiBOB、LiDFOB、NaTFSI、NaFSI、NaClO₄中的一种或多种，所述电解质盐在电解液中的浓度为0.5mol/L～5mol/L。

9.根据权利要求6所述的一种非水碱金属电池电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂为1、3-二氧戊烷、乙二醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、氟代碳酸乙烯酯、氟代乙酸甲酯、氟代乙酸丙酯、γ-丁内酯、环丁砜中的一种或多种。